一种用于神经球体长期电生理研究的可扩展网状微电极阵列平台

在使用平面微电极阵列或光学方法时，三维体外模型中的电生理接口仍然具有挑战性。尽管这类模型相较于单层细胞培养更具生理相关性并具有良好前景，但这一挑战限制了基于此类模型的实验进展。可与组织表面共形贴附甚至嵌入组织内部的网格状微电极阵列（mesh MEA）提供了一种可能的解决方案，但目前尚未得到广泛应用。本文提出一种网格 MEA 器件，其被设计为用于球状体电生理学的简洁且可制造的平台。在神经球状体中，该器件实现了纵向电生理记录以及对自发电活动的药理学调制。在原生聚酰亚胺网格上，球状体保持其形态，同时细胞包裹网格，并在2周后将电极嵌入至100 μm深度。相比之下，对网格进行层粘连蛋白生物功能化可促进细胞外伸与迁移。该器件及其相关方法可适用于类器官、离体组织或生物工程体外模型。

在使用平面微电极阵列或光学方法时，三维体外模型中的电生理接口仍然难以实现。尽管这类模型相比单层细胞培养具有更好的生理相关性前景，但这一挑战限制了基于此类模型的实验进展。能够以贴合方式集成于组织表面甚至内部的网状微电极阵列（mesh MEA）提供了一种可能的解决方案，但目前尚未得到广泛应用。在此，我们提出了一种网状微电极阵列器件，将其设计为用于球体电生理研究的简单且可制造的平台。在神经球体中，该器件实现了纵向电生理记录以及对自发电活动的药理学调控。在原生聚酰亚胺网状结构上，球体保持了其形态，同时细胞包覆网状结构，在2周后使电极嵌入至100 μm深度。相比之下，网状结构的层粘连蛋白生物功能化促进了细胞的外生生长和迁移。该器件及其相关方法应可适用于类器官、离体组织或生物工程化体外模型。

T.S.、M.M.和P.D.J.是由NMI提交的与网状微电极阵列相关专利申请的发明人。

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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.15.738387v1?rss=1

🏷️ 网状微电极阵列 神经球体 长期电生理记录 类器官 药理学调制